确定沥青路面预防性养护时机的方法

第一篇：确定沥青路面预防性养护时机的方法

确定沥青路面预防性养护时机的方法

发布时间:2007-09-

21樊英华，孔繁盛山西省交通科学研究院

摘要：通过大运高速公路沥青路面的调查，在对数据进行分析的基础上，提出沥青路面预防性养护的时机的几种确定方法，可作为高速公路沥青路面进行预防性养护对策制定的参考。

关键词：沥青；路面；预防性养护；时机；确定

0、引言

山西省交通科学研究院于2001年承担山西省交通厅科技项目“高等级公路长期使用性能的研究”，作为该项目的一项重要分题，我们对预防性养护技术进行了大量调查研究。预防性养护是为了防止路面早期损坏和延迟路面损坏的进程而采取的措施，其目的是延缓路面的损坏，增加路面的使用寿命。为了防止路面轻微病害的进一步扩展，以减缓路面使用性能进一步恶化与延长路面使用寿命为目的的养护作业，通常用于没有发生损坏，或只有轻微病害与病害迹象的路面。

预防性养护概念是美国2O世纪90年代初提出的，其有别于传统的道路养护理念。主要有以下观点：a)不改进路面结构性能的情况下，使具有良好服务水平的道路保持更长时间；b)在恰当的时间、用恰当的方法，在合适的路段进行养护。预防性养护是一种社会效益和经济效益均很好的养护方法，其有效性和经济性在很大程度上取决于采取预防性养护措施的时机。美国于2003年7月在密执安州立大学成立了国家道路预防性养护中心(NCPP)，专门从事预防性养护时机以及相关技术的研究。另外，AASHTO、FPP和FHWA主办了多次预防性养护专题研讨会，准备用3年的时间来支持预防性养护时机选择的研究项目。但到目前为止,路面预防性养护的时机问题仍然没有得到满意解决。

截至2006年底我省高速公路通车里程达到了1752 km，其中，其中沥青路面约占总量的90%，所以沥青路面使用质量直接影响到我省交通的畅通和经济的发展。鉴于此，对我省大运高速公路进行了全面调查，以求研讨预防性养护有效时机。

1、调查过程简述

1.1 主要调查内容

本次针对预防性养护对策的调查工作主要进行了路面颜色、渗水系数、构造深度、路面轻微病害等几个内容:

（1）沥青路面颜色的变化（深浅）

调查沥青路面颜色的变化，分析路面颜色的深浅变化的原因（如沥青用量、矿料类型、行车磨耗、老化、沥青膜剥落、集料脱落等）。

（2）目测道路表面状况

沿路观察路况并结合询问管理人员，记录沥青剥离、集料脱落、表面微裂缝等轻微病害。

（3）构造深度检测

按照施工时路面标段划分，每标段选取典型路段在主车道轮迹带检测路表的构造深度。

（4）渗水系数检测

在构造深度相同位置进行渗水试验，以评价路面的密水性能，同时与构造深度进行相关分析。

1.2调查结果

通过路况调查及现场检测数据分析，得到以下调查结论：

a）路面表面颜色主要受碎石颜色影响，不能据此作为是否进行预防性养护的依据。

b）沥青膜剥离、集料的脱落（松散）阶段是预防性养护的有效时机。

c）现有渗水试验不能作为路面是否进行预防性养护评价的依据，目前沥青路面渗水仪根本不能反映行车尤

其是高速行车条件下的路面渗水情况，以及由此而产生的动水压力对路面的破坏情况，所以使用目前的渗水仪不能判别路面的抗渗性能，应使用从新选定适合条件的渗水实验装置。

d）构造深度可与目测结合制定预防性养护时机及措施。

2、AC类沥青路面路预防性养护时机确定

从目前来看，国内外对预防性养护时机，还没有十分有效的单一方法来界定，通过本次调查，结合国内外研究成果提出以下方法。

（1）运营时间确定预防性养护时机法

国外学者Hicks等人认为每个路段大致都有一个需要进行预防性养护的时间。虽然进行各种预防性养护的实际时间随交通水平和环境有所不同。但管理部门可据此确定所辖路段进行预防性养护的大致时间。本次检测路段通车时间在4-5年，大部分路段还处于良好状况，为减少病害的出现及恶化，应及早实施预防性养护措施，结合国外对预防性养护措施实施的时间，提出时机及对策如表1。

表1 不同预防性养护措施应用的时间

（2）目测调查结合构造深度检测确定预防性养护时机

通过对比大运高速公路调查，发现技术人员的目测判断对预防性养护时机的确定作用较大，表2为目测对路表特性分级依据。

表2AC类沥青混凝土路面路表特性分级表

调查过程中发现，构造深度与集料的脱落存在一定的相关性，考虑各路段级配变异及混合料的离析，分析时用路段平均值来进行评定。通过数据分析发现，构造深度大小与集料脱落程度有对应性，即同一段段落构造深度越大，对应的集料脱落越严重。集料脱落轻微路段平均值在0.6 mm左右；根据以往检测对AC类沥青路面，竣工时构造深度一般在0.4-0.60 mm之间，特大、特小值分析应该为沥青混合料离析所致，结合路段调查结果，发现构造深度0.7 mm左右为集料脱落程度的临界值。而当测点构造深度在0.8 mm以上，对应集料脱落严重，已经处于不利状况。综合考虑确定当构造深度处于0.7-0.8 mm时，为实施第一次预防性养护的临界时机。

调查中发现，当集料脱落继续加重，构造深度达到0.8 mm甚至更大时，路表将出现大量的微裂缝，并且微裂缝有连通、加剧的趋势，这时一些粗集料也开始脱落，使得集料之间的束缚减弱，部分集料已经凌空，在一次或几次大吨位轮胎作用下可能很快就脱落，进而形成坑洞及坑槽，也加大了雨水进入引起水损坏的机会。所以，综合考虑实施微表处和薄层罩面的临界构造深度为0.8-1.0mm和>1.0mm。

此外提出一个新指标，即轮迹带构造深度与两轮迹带中间构造深度比，简称构造深度比TDR。调查显示，行车道轮迹带受车轮的长期碾压、磨损,表面集料脱落明显较行车道中间带大，调查中TDR数据表明构造深度比均大于1。部分路况较好段，构造深度比在1.2以下，故以此为临界值，由于本次调查路段使用年限均不太长，未检测到构造深度超大值，故根据路况的可能发展趋势，将不同预防性对策的临界值暂定为1.2-1.3、1.3-1.5、>1.5。由于受路段数量、检测点数及通车年限的影响，本文推荐构造深度比仅作为参考指标，待进一步深入研究后，再作为主要指标。另外建议各路段建立相应的数据库资料，对比分析，建立本段的构造深度比的临界值，使该指标能够更准确的评价路面性能。

综合以上分析结果，提出表3所列确定预防性养护时机及措施的方法。

表3 目测调查结合构造深度确定（AC级配）沥青路面预防性养护措施

注1：构造深度指行车道轮迹带检测值的平均值。

注2：构造深度比为行车道轮迹构造深度与行车道中间带构造深度比，在判定时机时仅作为参考因素。注3：本表仅针对AC级配沥青混凝土路面。

该方法必须由有经验的养护技术人员通过目测调查及路况发展比较，结合构造深度的检测确定，实施时应以目测情况为主结合构造深度，进行相应的预防性养护措施。目测及构造深度检测时应以1 km为一个评定单元，目测采取徒步进行，并将路表情况拍照、记录；同时在该单元随机抽取20个断面检测构造深度及计算构造深度比，以平均值代表该路段。

（3）专家论证确定预防性养护时机及措施

无论采取上述那种方法，都建议进行专家论证。预防性养护是在路面还处于良好状况下,路面外观根本没有表现出多少破坏或路面仅仅有某些破坏的前期征兆时而采取的措施，受多种不确定因素影响。所以养护单位在初步制定预防性养护措施后，应邀请3-5位养护方面的专家，对所处治路段进行评价并对拟用措施进行论证，在此基础上最终确定实施方案。

3、结论

预防性养护措施的选取过程很复杂。在选择预防性养护措施时要考虑路面类型，路面结构特性,路面破坏类型、范围和严重程度、当地经验、费用效益等。同时，具体项目预防性养护措施和时机的选取通常还需进行现场评估，最终才, 能确定。报告中提出的预防性养护的时机及相应措施，是在本次调查的基础上提出的，可能有一定的局限性，所以还应扩大研究范围，在此基础上继续深入研究，力求使预防性养护的时机更接近实际情况。

第二篇：高速公路沥青路面预防性养护时机与措施的探讨

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高速公路沥青路面预防性养护时机与措施的探讨

颜杏生汪晓红

（江西公路开发总公司梨温高速公路公司进贤331721）

摘要：为了保持高速公路沥青路面良好的使用性能和延长它的使用寿命,必须及时做好前置性的预防性养护措施。本文针对当前高速公路沥青路面养护工作存在的一些认识误区，系统介绍了预防性养护的概念及重要作用，并对实施预防性养护时机的选择和技术措施进行了探讨。关键词：道路工程；沥青路面；预防性养护；时机；措施

0前言

近年来我国公路建设飞速发展，随着一大批高速公路相继建成通车,沥青路面的养护也面临着越来越严竣的挑战。公路养护一般分为预防性养护和修补性养护。目前我国大多数高速公路养护仅仅停留在修补性养护上，譬如补坑槽就属于修补性养护手段，这时候往往道路已经出现了程度不同的病害，而且大部分是结构性病害。如果能够正确适时地实现早期防御性养护，就会不挖坑槽或少挖坑槽，使路面能够长期保持较好的使用状态。但早期预防性养护该何时实施？如何实施？做哪些前置性的措施？如何作质量检评？目前业内尚没有统一的标准，成为摆在高速公路养护管理部门面前的一项重要任务。

1高速公路路面养护的认识误区

一条高速公路路面从建成投入运营到出现局部或大面积破坏，是一个由小到大、由轻到重的变化发展过程。一直以来，由于没有积极地认识路面病害起因，在公路养护方面“不坏不养”、“以修代养”或“重修轻养”的状况普遍存在。特别是进入高速公路时代以后，认识上的误区导致路面养护总是习惯于等到路面出现结构性破坏时，再来小挖补或者大挖补，甚至大中修，即使发现一些早期病害也缺乏必要的处置措施，工艺技术单一化的问题极为突出。

当路面还处于良好状态下但已出现功能性损坏时，需要及时采取以预防性养护为主的道路养护方法，而不是等到路面损坏进一步恶化后再进行修补性养护。尽管路面预防性养护的概念早在30年前就已经提出了，然而一直未得到广泛的应用和研究，这主要是由于以下原因：

1、养护部门的认识不足；

2、与决策者的思维方式有冲突；

3、缺乏专项养护资金；

4、技术研究的不足；

5、缺少路面性能数据的收集和分析。

因此，在高速公路路面养护中，科学认识并树立预防性养护的理念、推广预防性养护已是迫在眉睫。

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2预防性养护的重要意义

2.1 预防性养护的定义

2000年AASHTO在描述预防性养护（preventive maintenance）时对其的定义是：“公路预防性养护是一种有成本效益的措施的计划性策略，它针对已建的公路系统以及其附属设施，延缓其发生破坏的时间，并保持或提高系统功能性能状况，但不增加结构的承载能力。” 通俗地讲，预防性养护实质上就是早期防御性养护，一般是全面的、整体的，它的作用在于通过一些前置的措施方法，使道路及其构造物内部和外部的病害隐患与不利条件得到遏制、改善，保证其在正常的运营条件下，实现或延长设计使用寿命。必须明确的是，预防性养护仅适用于路面表层的修复，不能解决结构性问题。

2.2 预防性养护的有效性和经济性

预防性养护能延缓路面破坏，延迟昂贵的路面大中修和重建。举个典型例子，一条高速公路沥青路面在使用几年后，由于交通、气候、日照的影响，开始氧化并出现疲劳裂缝、轻微车辙、骨料剥落、路面透水等路面病害。这些病害如果不及时处治，经过雨季后加速发展和扩大，路面状况进一步恶化，并逐步进入下层，造成整个沥青面层、甚至基层结构的损害，导致提前进行大面积结构罩面或整体翻修，造成大量经济损失和负面社会影响。但是，如果在发现路面病害前期征兆时，就采取前置性的预防性养护维修，如裂缝填充、雾封层、微表处等，有效地弥补路面结构层透水等多种功能性缺陷，整个结构就得到了合理维护，病害出现的时间将推迟。

图1表示一个典型的沥青路面生命周期，斜率变化显示了随着路面使用年数的增加路面退化速率的增加。一条质量合格道路，在使用寿命75%的时间内性能下降40%。这一阶段即为预防性养护阶段。如不能及时养护，在随后12%的使用寿命时间内，性能再次下降40%，从而造成养护成本3-10倍的增加。这一

阶段就是修补性（矫正性）养护阶段。如果在前一阶段多次进行预防性养护维修，路面状况曲线将呈锯齿形，使高速公路始终处于良好的路面状况。

图1道路结构状况及时间曲线图

由此可见，预防性养护是一种效益费用比非常良好的养护措施。

3预防性养护时机的确定

预防性养护的经济性和有效性在很大程度上取决于采取预防性养护措施的时机，预防性养护是在路面还处于良好状况下，路面外观根本没有表现出多少破坏或路面仅仅有某些破坏的前期征兆时而采取的行动措施（此时进行预防性养护的效益最好）。目前常用的路面大、中修或重建时机决策方法主要针对的是明显的路面破坏，这对于预防性养护来说，不一定适合。因此，预防性养护时机的确定尤为重要。

美国已广泛应用道路管理系统PMS，来充分考虑路况现状及变化、资金、优先权养护措施等各种复杂因素，合理安排养护工作，并取得了良好的效果。道路管理系统PMS的主要目的就是要通过将路面状态维持在路面现状指数PCI的上限（60-90），限制基层可能遭受的损害，使路面整体维护费用在生命周期中最低。在美国，路面养护是以PCI为指标，将养护工作分为四个等级。其中第一阶段PCI指数为75-95，路面状况优异，采取常规养护；第二阶段PCI指数为60-75，路面状况良好，这时就应采取预防性养护，延长使用寿命，恢复路表状态功能。

由于不同气候区域、不同的路基路面结构和材料、不同的交通状况、不同的施工经验以及不同的路面养护历史对路面的性能有着重要的影响，同时造成沥青路面破坏的早期病害往往没有明显的表征，高速公路路面的先期功能性缺陷也不容易被察觉，因此路面的预防性养护时机确定应该是一个多标准的、基于路面性能的基础上进行的。路面预防性养护时机的选取应该基于路面的功能性能，在路面结构性能良好的情况下，在路面功能性能加速恶化前进行预防性养护。这就需要凭借一系列科学的检测手段去预先发现路面功能的衰减，对其变化发展过程进行准确、连续跟踪监测，并进行归纳分析判断，得出相应的预养护措施方案。

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不同的预防性养护措施，其对不同交通水平和环境的沥青路面，预防性养护的时机选择有所不同，一般情况如表1。但是由于国内高速公路沥青路面普遍存在早期损害现象，根据实际情况采取预防性养护措施的最佳时机往往还需提前。

4几种预防性养护措施的应用探讨

目前，国内外普遍采用的预防性养护技术措施有：4.1 雾封层

当沥青路面尚处于基本完好的状态，但已开始出现轻微疲劳龟裂、贫油的现象，雾封层是这一阶段养护的最有效手段，且费用较低。雾封层可起到恢复路表沥青粘附力、填补微小裂缝和空隙、防止路面渗水等目的，将路面性能维持2-3年时间，推迟了造价更高的养护工程。但雾封层对于填补长期裂缝没有太大效果。在梨温高速公路养护工作中,对车道微表处后，同时在中央分隔带边缘采用了雾封层来解决路面渗水的问题,通过雨季期的观测，封水的效果比较显著。4.2 裂缝填封

裂缝填封是常规的养护措施。及时对沥青路面裂缝实施有效的填封，可大大减少坑槽的形成和裂缝的进一步发展，防止因水的渗透使路面裂缝扩大，反映在PCI指数上，即下降速率降低，从而使道路的寿命延长。根据我们的养护工作实践，对沥青路面的裂缝及时选用性能优越的密封胶进行有效的填封处理相当重要，否则雨季后路面裂缝将迅速发展，并发坑槽、唧浆等一系列路面病害。

4.3 薄层罩面

薄层罩面是一种传统的预防性养护方法，是在原有路面上加铺一层厚度不超过2.5cm的热沥青混合料。薄层罩面可有效地防止性能正在下降的路面继续恶化，改善路面平整度，恢复其抗滑性能，并对路面有一定的补强作用，但在多数情况下费用较其它预防性养护方法高。薄层罩面通过改善功能条件来延长结构稳固路面的寿命，但不能矫正结构上的弱点。

4.4 石屑封层

石屑封层是一种经济型的养护手段。施工时将沥青粘结料喷洒在路面上，然后立即铺撒一层大小均匀的石屑，用于增加路面抗滑性，对结构稳固但开始老化并存在一些表面损害的路面起到延长寿命的作用。传统上，石屑封层最普遍地用于低交通量道路，随着材料改进与技术的发展，有些聚合物改性乳化石屑封

层也越来越多地用于重交通量的道路。目前,在高速公路沥青路面养护工作中石屑封层还少有应用。

4.5 稀浆封层

稀浆封层技术是路面养护中应用较广的一种预防性养护手段，它能恢复路面的平整度和抗滑性能，修复轻微车辙，快速封闭旧路面的各种裂缝，防止雨水对路基路面的进一步损坏，延长道路的使用寿命，经济效益显著。稀浆封层不能提高路面的承载力，对路基变形较大、已严重损坏的路面不宜使用。

4.6 微表处

微表处是近年来在国内各高速公路沥青路面养护中应用最广的预防性养护手段，是在稀浆封层基础上发展起来的,由慢裂快凝的高分子聚合物改性乳化沥青、100%破碎的集料、矿粉、水和添加剂组成的 稀浆混合料。微表处技术具有良好的防水、抗滑性能, 并且成本低、施工简便、路面性能好、开放交通快，一般可延长路面使用寿命3-5年。目前微表处技术应用领域不断扩大，广泛地应用于旧路面加铺的抗滑磨耗层、2cmc以下的轻度车辙修补工作、作为路面防水 用的封层等。需要强调的是，微表处作为一种路面功能层，使用前必须对原路面的裂缝等所有病害进行全

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面处理，并且不宜用于已发生结构损害的路面。

2005年4月，在梨温高速公路鹰潭段做了 20万m

2的微表处施工试点，目前在改善路面性能、减少路面水损坏方面起到了较为明显的效果。但对于原路面局部已产生结构性病害的路段,即使进行了前期施工处理，仍有一部分病害(如裂缝、坑槽)反射到微表处表面，需结合实际情况，进一步跟踪观测和总结。

5结语

为了保持高速公路沥青路面良好的使用性能，有效解决路面早期病害，养护管理部门必须科学地认识预防性养护的重要性，理性地选好、用好微表处、雾封层等先进的预防性养护措施，并结合各条高速公路的实际情况，做好预防性养护技术的应用、总结和推广工作。在日常养护工作中，应加强对路面现状的跟踪监测，通过科学的检测手段和评价标准，选择最佳时机和适宜方案，实现养护处治措施前置，促使高速公路养护走向理性化、科学化。

参考文献：

[1] 郭中印,李立寒.沥青路面施工与养护技术[M].北京:

人民交通出版社.[2] 科氏路面解决方案.美国科氏材料(中国)公司.

第三篇：浅谈沥青路面预防性养护技术

应重视沥青路面的预防性养护技术

我国公路建设发展迅速，截至2012年年低，山东公路总里程达23.6万公里，其中，高速公路5000公里。公路建成投入使用后，由于受到各种因素的影响，公路的技术状况和服务能力将逐渐退化。为保持公路的使用性能良好和延长其使用寿命，应坚持预防性养护，及时修复损坏部分，保持公路完好、畅通、整洁、美观。因此，沥青路面预防性养护技术成为一个新的课题。预防性养护是指在公路病害出现之前或是路面病害发生初期有针对性地对路面预先养护处理，防止病害的进一步扩展，以减缓路面使用性能的恶化速率，提高公路的使用质量和抗灾能力，延长路面的使用寿命。

一、沥青路面病害分类

按病害程度可为两类。一类是功能性破坏，即沥青路面面层出现微小裂缝、麻面、脱皮、泛油、沥青老化、路面渗水等轻微病害，造成路面的平整度和抗滑性能的下降。另一类是结构性破坏，即沥青路面面层出现严重裂缝、坑槽、沉陷，它是路面结构的整体或其某一个或几个组成部分的破坏。一般是先发生功能性破坏，而后出现结构性破坏。对于结构性破坏一般均需进行彻底翻修，但对于功能性破坏，可以通过修整、养护来恢复路面的平整度和抗滑性能，即通过预防性养护技术措施，改善和提高沥青路面良好的使用性能和延长其使用寿命，以满足行车要求。

按病害发生的时间可分为三个阶段。第一阶段为早期变形和破坏阶段。大约在通车后的l~3年内，主要表现路面纵、横向开裂，路基沉降引起路面沉陷以及局部出现坑洞。第二阶段为变形、破坏稳定阶段。沥青路面早期变形、病害通过治理以及沥青路面在车辆荷载的反复作用下，不断地再次压实从而达到基本稳定。该阶段病害主要表现为由于车辆轮胎对路面的不断磨损，车辙增加，在雨季中会出现少量的坑洞。第三阶段为路面使用功能破坏阶段在路面使用8~10年后，病害主要表现为路面网状开裂，直到大面积破坏，路面的使用功能逐渐丧失。

因此，有效的养护，尤其是预防性养护可以保持路面良好的功能性，延长路面的使用寿命。

二、预防性养护技术

预防性养护通常用于没有发生损坏或只有轻微缺陷与病害迹象的路

1面。目前常用的预防性养护技术包括裂缝填封和薄层罩面等。

1、裂缝填封

正确的填封工艺对填封的寿命有着很大影响。影响寿命的工艺因素主要是施工气温，裂缝是否作清洁、干燥处理。一般根据裂缝宽度和深度确定修补工艺。

2、轻微裂缝

高温季节全部或大部分可愈合的轻微裂缝，可不加处理。在高温季节不能愈合的轻微裂缝，（单位面积内裂缝十分多）可采用以下两种方法进行：

（1）将有裂缝的路段清扫干净并均匀喷洒沥青(在低温、潮湿季节宜喷洒乳化沥青)，再匀撒一层2~5mm的干燥洁净石屑或粗砂，最后用轻型压路机稳压。

（2）沿裂缝涂少量稠度较低的沥青。

5mm以内的裂缝

此类裂缝由于尚未发生结构性损坏，通常不对裂缝作更多的处理，只是在表面上作灌封，目的是防止由于雨（雪）水通过裂缝向下渗入而继续扩大，属于预防性养护的范畴。

首先利用高压空气器具从裂缝的一端慢慢吹至另一端，直至缝内无杂物及尘土，并清扫干净；用灌封设备从一端将稠度较低的热沥青或乳化沥青灌入缝内，直至全部裂缝灌满为止；将干净石屑或砂撒到缝中，并捣实；将溢出缝外的沥青及石屑、砂清除；开放交通。

5mm以上的裂缝

（1）用5mm以下小粒经碎石或砂与沥青（乳化沥青）按比例拌制填封混合料，如果细石料中有少量石粉，可适当增加沥青的用量；除去已松动的裂缝边缘，对于裂缝中较大的杂物要清除，并清扫干净；将已拌制好的填封混合料填入裂缝中捣实，如果裂缝较深可分层填补，（2）高粘度高粘弹性的裂缝密封胶对裂缝进行填封。切缝机切缝；空气压缩机产生的高压空气吹出裂缝中的残留物；干燥机干燥裂缝；灌缝机灌入灌缝材料于裂缝中。

3、薄层罩面

（1）首先对原路面进行清扫和简单处理，其上喷洒一层沥青材料，紧

接着撒布砂、单粒径或适当级配的集料，并紧跟着进行碾压。

（2）在原有路面上加铺一层厚度不超过2.5 cm的热沥青混合料。薄层罩面在施工中最大的困难是由于层面较薄、容易冷却又不宜使用振动压路机，因而不易达到较高的密实度。因此，正确的混合料设计、温度控制、碾压工艺和压路机选型显得尤为重要。

三、预防性养护的时机

根据可能出现的病害类型，制定相应的养护措施。在预防性养护中，抓住排水和防护两大要素至关重要，排水设施一定要完整无损。

沥青路面的养护技术具有很强的综合技术的特点，为了改进和提高养护技术必须加强材料、工艺、设备三方面综合技术的研究，开展预防性养护技术研究，就是要针对可能出现的路面病害、缺陷的类型和损害程度，选择正确、合理的路面养护维修措施。

第四篇：沥青路面预防性养护对策探讨

沥青路面预防性养护对策探讨

摘要: 随着我国高速公路里程的迅速增加，路面养护备受关注。预防性养护技术在国外得到了广泛应用，其在延缓路面使用性能恶化速率、延长其使用寿命和节约寿命周期费用等方面具有重要作用。本文以东莞市某高速公路为例, 详细地分析和叙述预养护对策选择的方法和过程。分析过程和结果可供具体工程应用参考。

关键词: 高速公路；沥青路面；预防性养护路面预养护适用性判断

根据预养护的技术理念, 即“在最佳的时间对合适的路面采取有效的措施”, 必须在进行预养护对策选择之前, 判断原路面状况是否适合预养护。东莞市高速公路沥青路面的预养护宏观路况标准如表1所示。其微观路况标准(即适合预养护的路面损坏类型和严重程度)分为: 轻微的横向裂缝或纵向裂缝、轻微的不规则裂缝、轻微的龟裂、麻面、轻微松散、轻微车辙、泛油和磨光8 种。根据2005 年12 月路况调查和检测结果, 东莞某高速公路的基本情况见表2。

路面预养护适用性可根据以下两点进行判断: 根据表1 中的85

91.58<95、SSI = 2.05>0.83 和8.50

由表2 可知, 路面损坏的主要原因是麻面、轻微松散、少量细小不规则裂缝和5-15 mm 深的车辙。

从上述分析可知, 东莞某高速公路原路面状况符合预养护路况标准, 适合预养护。预养护对策选择的实施

2.1 技术因素分析

考虑路面的主导损坏类型及严重程度这一主要技术因素, 从高速公路沥青路面预养护对策集中初步遴选出所有在技术方面适用的预养护措施。根据表2的路况, 从东莞市高速公路沥青路面预养护对策集(表3)中可以得出东莞某高速公路原路面状况和预养护措施之间的匹配性。经详细核对对策集中的各个项目, 可初步选择出适合于该高速公路的预养护措施有微表处(A)、薄层热拌沥青混凝土罩面(B)、灌缝或封缝(C)和沥青再生处治(D)措施4种,见表3。

初选出的预养护措施是否具有费用效益, 需要进行分析。费用效益比较一般以等效费用作为基础，计算公式可按式（1）：

单位成本

等效费用（EAC）=（1）

期望寿命

通过计算，东莞市高速公路沥青路面常用预养护措施的当量费用见表4。

和沥青再生处治3 种预养护措施分别进行费用效益分析, 进一步选择出费用效益良好的预养护措施。由表4可知, 按照EAC从小到大的顺序依次是微表处、沥青再生处治和薄层热拌沥青混凝土罩面, 微表处具有最低的费用, 因此微表处具有最佳的费用效益。

2.3 项目级综合评判

考虑到沥青再生处治和微表处的费用效益均比较好, 在实际的工程中都可

以接受, 须进一步采用项目级综合评判法, 综合考虑工程因素对沥青再生处治和微表处进行选择。考虑工程因素, 项目级综合评判法要综合考虑当地或附近可获得的材料、施工质量、耐久性、气候、交通影响、行驶舒适性、抗滑性、环保和美观等9项工程因素, 分别对具有较佳费用效益的预养护措施作进一步的分析, 以确保最终选择出的预养护措施具有工程可实施性。综合评判法以综合评判系数k 最大为标准, 选择出最合适的预养护措施。计算可按式(2)进行:

(2)

式中: Cij 为第i 种待选预养护措施针对第j 种影响因素的特征属性值;Wj 为第j 种影响因素的权重系数;n 为影响因素的数目。

东莞市高速公路各影响因素的权重系数见表5,常用预养护措施对于各影响

因素的特征属性分值范围以及推荐值见表6。对于该高速公路实例, 通过表5 和表6, 可获得微表处和沥青再生处治对于各影响因素的权重系数和特征属性值, 再根据式(2)即可计算得到k 值。权重系数和属性分值应根据实际工程条件在推荐范围内取值。

在本实例中, 取表5中的代表值和表6中的推荐值(括号中的值), 计算得到微表处的k值为4.40,沥青再生处治的k值为4.00。从计算结果可以看出,微表处具有较高的得分。因此, 微表处即为最合适的预养护措施。

容易, 1=很难);b: 施工单位的熟练度和经验(5=质量很好, 1=质量很差);c: 预养护措施的使用寿命(5=最长, 1=最短);d: 气候对施工质量的影响(5=几乎没有影响, 1=影响很大);e: 对交通影响的程度(5=几乎没有干扰, 1=干扰很大);f: 对路面平整度的改善(5=改善很大, 1=没有改善);g: 对路面抗滑性的改善(5=改善很大, 1=没有改善);h: 施工对环境的影响(5=明显减小, 1=明显增加);i: 对路面外观的改善(5=改善很大, 1=没有改善)。结语

预养护对策选择之前必须进行路面预养护适用性判断，以保证预养护的效果。判断的标准包括预养护的宏观路况标准和微观路况标准。预养护对策的选择

过程分为三步，分别考虑技术、经济和工程因素。技术方面主要考虑路面的主导损坏类型及程度，经济方面主要考虑当量费用，工程方面主要考虑当地或附近可获得的材料、施工质量、耐久性、气候、交通影响、行驶舒适性、抗滑性、环保和美观等9 项因素。实际应用时工程因素可根据具体情况灵活选择使用。

第五篇：沥青路面预防性养护介绍

沥青路面预防性养护介绍

道路设施预防性养护是一种新理念，是指道路 养护单位在路基、路面、桥涵、隧道，以及其他设 施结构良好或病害、损坏发生初期，即对其进行养 护，延缓病害、损坏发生或进一步扩大，从而达到 延长道路使用寿命、提高运行质量和服务水平、降 低周期寿命成本的目的，延缓中修或大修期限的一 种养护方式。

上世纪 80年代，以美国为主的西方国家开始进 行大规模的路网重建工作，他们在总结以往养护经 验的基础上提出了预防性养护的概念。预防性养护 尽管在资金投入上要早于传统的养护模式，但综合 效益突出。国内外大量研究表明：一般情况下一个 周期内可节约养护费用 45 ～50％；一条建设质量合格的道路，如果在一个设计周期内进行三四次预 防性养护，则可延长 10～15 a的使用寿命。但是，预防性养护仅适用于沥青路面表面层处治，不能解 决路面结构性病害的问题。

一、道路养护性质分

(一)矫正性养护。是针对路面出现的损坏或某 些特定病害而进行的养护作业。适用于路面已经发 生局部性破坏，但还没有波及全局的情况，突出维修性。

(二)预防性养护。是为了让状态良好的道路系 统保持更长时间，延缓未来的破坏，在不增加结构 承载能力的前提下，而采取 的一种改善路面功能状况的养护方法，突出预防性

二、预防性养护的定义

(一)狭义的预防性养护。在周期性路面大中修 养护之前，在路面技术状况处于良好状态的情况下，通过选择适当的时机，用适宜的、较低成本的养护 措施，处治沥青路面裂缝、轻微车辙、松散(老化)等表面损坏和改善路面抗滑性能，从而延缓路面破 损速度、延长道路养护周期、降低全寿命周期费用。

(二)广义的预防性养护。涵盖道路各组成部分。在道路没有发生结构性破坏以前，为了更好地保持 道路的良好运行状态，延缓道路未来的破坏，获取 道路生命周期内的最大效益，在不增加结构承载能 力的前提下，针对道路出现或可能出现的病害，在 适当的时机，积极对路基、路面、桥涵、附属设施 等采取相应的综合维修技术措施，防止各类病害的 发生或扩大，以改善道路系统的总体功能状况，延 长其使用寿命，提升道路服务水平。

三、预防性养护的目标与效果

(一)目标。在道路全寿命使用周期内，用最少 的全成本费用支出，取得较佳的综合效益(包括道 路管理者和使用者)。(二)效果。研究表明，路面的使用性能不是直 线下降的。在使用初期，其服务能力下降较缓慢，但当损坏状况超过某一限值时，路面的服务能力就 开始急剧下降，病害急剧增多。若在此之前就采取 预防性养护措施，则可及时阻止这种发展趋势，从 而使路面较长时间维持较好的服务状况，有效地延 长道路的使用寿命。

四、预防性养护效益分析

(一)从对路面性能的影响来看，预防性养护有更大的优势。矫正性养护策略是等路面损坏、蔓延到了必须维修的程度后才采取的被动响应措施，此 时路面通常已处于较差的服务状况；而采取预防性 养护，是在路面还处于良好使用状况时，就采取的积极预防措施，起到及时阻止路面状况急剧下降的 作用。预防性养护不仅能获得更长的路面使用寿命，而且能维持较好的道路服务水平，由此产生良好的 社会和经济效益。

(二)从施工工艺上来讲，预防性养护简捷易行。矫正性养护主要是通过对路面的维修，恢复其结构 功能，施工难度和规模都较大，费时费力，对交通 的影响也较大；而预防性养护施工则比较简单、快 速，如采用微表处和稀浆封层技术，只用一种专用 施工机械——改性稀浆封层机，就能以较少的劳动 力(每机配 5～7人)10min内修复1000~1500 的沥青面层。而且，由于路面性能始终处于较好状 态，减少了紧急养护 的负担。

(三)就费用而言，预防性养护具有最好的经济性。美国亚利桑那州公路部门通过寿命周期费用分 析和实践，就道路养护工程费用做过如下比较：① 铺筑完沥青混合料路面后，不做任何中问的维修与养 护，行车 2O年后，进行大维修。②铺筑完沥青混合 料路面后，行车 10年后，做一次修补性养护，然后 再做一次沥青混合料罩面。③按预防性养护的要求，对已铺的沥青混合料路面，根据路面检测结果，及时 定期地做预防性养护。对三种维修养护方式的经济分 析表明：①的维修工程费用是③的 163％，② 的养护 工程费是③的 155％，而③——预防性养护是最经 济的。

(四)预防性养护是一种主动性的养护策略。根据路面的状况，有计划地采取预防性措施，改变了 过去在路面损坏后才采取措施的被动局面。另外，实施预防性养护，养护费用可以平摊在各年份内，有利于道路养护管理部门有计划地调配资金。

五、沥青路面预防性养护技术措施

预防性养护措施的种类较多，不同地区、不同 管理单位、不同承包方式，对不同路况所采用的预 防性养护措施不尽相同。常见的沥青路面预防性养 护技术措施 列举如下：(一)灌缝。①适用条件 ：原路面基层 和横断面良好，仅表面出现纵、横向裂缝。②使用年 限：2～3a。③主要工序：a．开槽；b．清理；C．加热 d．灌缝封闭。

(二)贴缝。①适用条件 ：原路面基层和横断面良好，仅表面出现纵、横向裂缝，伴随裂缝 有较多细微的扩展裂缝。②预处理：清理干净裂缝内 的杂物。使用年限 2～3a。④工序要求：a．将路面、基层裂缝清理干净，并将裂缝两侧20cm范围的路面同时清理干净。B.用宽刷蘸取专用胶黏剂沿缝隙均匀涂刷，从裂缝中心线想两侧个涂刷8cm以上。C.剪取略长于吕峰长度的一段贴缝带，揭去隔离纸，有聚丙烯织物的一面朝上，以裂（接）风为中心线将贴缝带平整的粘贴在路面上。d.用滚筒用力碾压，将贴缝带通路面结合为一体，不能有气泡、皱褶。E.如遇不规则的裂（接）缝，额可用剪刀将贴缝带切断，按缝的走向跟踪粘帖。但在贴缝带的结合处，要形成80-100mm的重叠，f.完成贴缝修补。

（三）雾封层。①适用条件：原路面基层和横断层面良好，路面出现轻度的纵、横向疲劳开裂，局部有轻度松散现象，路面渗水加大。②预处理：对裂缝进行处理，松散部位清除修补。③喷洒高渗透性、强黏结里的特殊沥青封层。④使用年限：2-4a。

（四）沥再生。①适用条件：原路面仅仅表面出现沥青老化而引起的开裂、透水严重等病害。②预处理： 涂刷路段应清理干净。③喷洒沥青再生材料。④使用年限：2-3a

（五）热修补。①适用条件：原路面基层和横断面良好，路面出现坑槽。修补后达到热接缝、热界面、热再生的效果。②预处理：清理坑槽内的杂物。③使用年限：2-5a。④主要工序：a.设定加热流程。b.路面加热。c.耙松再生。d.补充新料e.修补压实。f.养护后开放交通

（六）碎石封层。①适用条件：原路面基层和横断面良好，表面可见病害为轻微松散，中度纵、横向裂缝并伴随裂缝处有轻度松散，路面出现中度及以下磨光，修补处路况良好。②预处理：均需对裂缝和松散部位进行处理。③使用年限2-4年。④主要工序：a.路面清扫。B.粘结剂、石料同步洒/撒布。C.胶轮压路机碾压。d.开放交通。

（七）稀浆封层。①适用条件：原路面基层和横断面良好，横断面均匀。表面病害包括轻到中度车辙，表面不规则，轻到中度的松散。②预处理：对裂缝、松散、坑槽等进行处理。③适用年限：2-4a。

（八）微表处。①适用条件：原路面基层和横断面良好，横断面均匀。表面病害包括中度纵、横向裂缝，车辙，少量表面不规则，抗滑能力降低，轻到中度松散。②预处理：填缝、唧泥处治、大的坑槽部位修补等。③适用年限2-4a。

（九）薄（超薄）层照面。①适用条件：原路面断面整齐、基层尚好，仅有少量轻微病害。表面病害包括中度松散，中度纵、横向裂缝，中度疲劳开裂或中度块裂。②预处理：填缝、唧泥处治，大的坑槽部位修补以及泛油处理等。③使用年限：3-5a。

（十）复合式罩面。①适用条件：纵、横向裂缝伴有轻度松散，交通量较大，仅封层等无法满足功能要求。②预处理：需对原路面结构进行灌封等处理。③使用年限：3-5a。

六、预防性养护决策制定

（一）事实预防性养护的原则。

为了发挥路面预防性养护的技术优点，按照预防性养护的定义，一个成功的预防性养护必须遵循以下几点原则：

1.才去的措施应在路面结构完好，路面状况良好时实施。根据也定的路面病害情况，需要把握组价的预防性养护时机。

2.所采取的预防性养护措施，必须进行费用效益分析。3.预防性养护措施必须与特定的路面状况紧密结合。4.预防性养护室有计划的系列措施，而不是仅仅使用一次。

（二）以下道路技术状况不适合预防性养护。1.结构性裂缝。路面有超过10%的中等程度或2%严重程度的龟裂。路面横向裂缝或纵向裂缝较宽或较严重，将有无法有效地填缝。

2.修补。路面有严重或大量修补，中等、严重程度修补率超过15%。

3.变形。路面沥青结合料变形，出现大量推移、拥包等现象

4.车辙。由于沥青混合料不稳定而产生的严重车辙。5.排水。路基路面排水条件不良，结构内部长期积水难以迅速排除。

6.路基。路基强度不足，不能提供足够的承载力。

（三）预防性养护对策制定。

1.要有路面及桥梁管理系统的分析报告，辅以日常检查结果得出的路况信息。

2.依据检测报告，判断路况是否能够满足采用预防性养护的条件。

3.根据路况和交通量等条件，从预防性养护技术库中选择合适的养护方案。

4.对选择的一种或数种方案，进行经济效益分析比较。5.对养护工程项目实施最优技术方案。

七、结语 预防性养护理念越来越被重视。“上医医未病，中医医欲病，下医医已病”，按照这一说法，预防性养护就是防治路面病害的“上医”。其技术应用、数据积累记经验总结在不断完善。加强路面预防性养护关键技术的研究，确定预防性养护对策和选择养护最佳时机，对提高我国道路养护效率，满足道路养护工作的技术需求和用户需求，缓解道路养护资金压力，具有重大的经济和社会价值。

——摘自《市政设施管理》2015年第二期 作者：吴祖德